Tämän väitöskirjatutkimuksen tavoitteina oli tutkia bakteerien syklisten dinukleotidien ja Porphyromonas gingivalis -bakteerin lipopolysakkaridien (Pg-LPS) säätelytehtävää ihmisen ienkeratinosyyttien (HMK) ja ienfibroblastien (HGF) soluvasteessa.
Lisäksi arvioitiin syklisen dinukleotidin välittämää STING/TANK-sitovan kinaasi1 (TBK1)/interferonin säätelytekijä 3 (IRF3) -reitin aktivointia HMK-soluissa. Näiden lisäksi tutkittin syklisen dinukleotidin vaikutusta joko yksinään tai yhdessä Pg-LPS:n kanssa ienfibroblastien proteomivasteeseen käyttämällä globaalia proteomista analyysiä.
Kaikissa kokeissa HMK- ja HGF-soluja stimuloitiin c-di-AMP- ja c-di-GMP- dinukleotideillä (pitoisuudet 100, 10 ja 1 µM). HMK-solujen sytokiini-ilmentymiä ja HGF-solujen sytokiini- ja matriisimetalloproteinaasi-ilmentymiä mitattiin Luminex-tekniikalla. HMK- ja HGF-solujen mitogeenien aktivoimia proteiinikinaaseja ja STING/TBK1/IRF3-reitin aktivointia mitattiin immunobloteilla. Ienfibroblastien proteomivastetta bakteerien syklisiä dinukleotideja vastaan tutkittiin proteomisella analyysillä.
Tulokset osoittivat, että syklisten dinukleotidien tyypistä riippuen ne kykenevät joko lisäämään tai estämään LPS:en sytokiinivastetta. Sen lisäksi osoitettiin, että STING/TBK1/IRF3 -reitti toimii HMK-soluissa ja että sitä voivat säädellä bakteerien sykliset dinukleotidit. HGF-soluissa sykliset dinukleotidit vuorovaikuttivat Pg-LPS:en kanssa kontrolloimalla varhaista soluvastetta, kun taas yksinään Pg-LPS vaikutti pääasiassa myöhäiseen soluvasteeseen. Bakteerien sykliset dinukleotidit yksinään tai yhdessä Pg-LPS:en kanssa säätelevät synnynnäiseen immuniteettiin ja interferonisignalointiin liittyviä proteiineja sekä useita muita kriittisiä prosesseja HGF-soluissa.
Tämän väitöskirjatutkimuksen mukaan aiemmin tutkimattomat parodontaalibakteerien komponentit, sykliset dinukleotidit, voivat säädellä iensolujen alkuvaiheen soluvastetta STING/TBK1/IRF3 -reitin kautta. Perusteellinen kuvaus syklisten dinukleotidien säätelyvaikutuksista iensolujen soluvasteeseen saattaa mahdollistaa syklisten dinukleotidianalogien suunnittelun. Tämänkaltaiset analogit voisivat toimia STING-agonisteina, -antagonisteina ja mahdollisina terapeuttisina aineina.
Bacterial signaling molecules as regulators of gingival cells behavior
SAMIRA ELMANFI
MSc
VASTAVÄITTÄJÄ
Tulay Lindberg, professori
Karoliininen instituutti
KUSTOS
Ulvi Gürsoy, professori
Turun yliopisto
ESITARKASTAJAT
Melissa Grant, professori
University of Birmingham
Oleh Andrukhov, professori
Medical University of Vienna
OHJAAJAT
Ulvi Gürsoy, professori
Turun yliopisto
Eija Könönen, professori
Turun yliopisto
Verkkojulkaisun osoite: https://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-9892-0